Новая лаборатория космических материалов на военно-воздушной базе Киртланд, штат Нью-Йорк, теперь открыта для бизнеса.
Управление космических аппаратов научно-исследовательской лаборатории ВВС открыло лабораторию развертываемых конструкций стоимостью 4 миллиона долларов (DeSel) в 29 октября. Оно планирует начать тестирование оборудования в начале следующего года.
- ” Мы- первая лаборатория которая открывает свои двери для различных программ и проектов», — сказал Бенджамин Уриост, инженер-исследователь и руководитель команды, которая будет использовать лабораторию, журналу ВВС 23 ноября. «Независимо от того, являются ли они крупными приобретениями или небольшими приобретениями, которые хотят прийти и получить независимую правительственную оценку их развертываемой структуры, наш лабораторный комплекс очень способен сделать это.”
Структуры, из которых состоят космические аппараты, такие как спутники и космические самолеты, “заведомо трудны” для создания и тестирования из-за различий в гравитации, радиационном воздействии и других факторах, сказал Уриост. Новая лаборатория площадью более 7000 квадратных футов позволяет исследователям лучше понять, как эти материалы могут удерживаться во время запуска и действовать на орбите.
«Эта новая лаборатория продолжит работу Центра передовых технологий компонентов космических аппаратов, который имеет долгую историю развития технологий и перехода в конструкционные материалы космических аппаратов. … Установка DeSel способна испытывать 20 метров x 15 метров (65,7 фута). x 49,2 фута.) конструкции в безопасной, контролируемой климатом, виброизолированной лаборатории», — говорится в пресс-релизе ВВС. «Специализированное оборудование будет использоваться для анализа точности и повторяемости развертывания конструкций космических аппаратов.”
Поскольку промышленность выясняет, как запихнуть больше возможностей в меньший пакет, DeSel может также исследовать, как работает технология сжатия на орбите.
Уриост сказал, что более умное тестирование может помочь сократить расходы и повысить производительность системы. Например, исследователи могли бы узнать, что материалы должны быть легче или тяжелее, или более или менее гибкими, чтобы работать лучше.
У наземных испытаний все еще есть свои пределы. Лучшее место для проверки оборудования — конечно в самом космосе, добавил он.
— Мы анти гравитационно разгружаем наши конструкции, используя противовесы в их центрах тяжести. То, что это эффективно делает … это работает так, как если бы это было в условиях микрогравитации”, — сказал он. “Но в тесте, всякий раз, когда у вас есть какое-то внешнее возмущение или внешний вход, это может привести к ошибкам в сборе данных и анализе.”
Одним из первых проектов лаборатории является проект Space Solar Power Incremental Demonstration and Research (SSPIDR)- совместное предприятие с Northrop Grumman по созданию излучающей системы , которая могла бы обеспечивать энергией зарубежные базы с помощью приемной антенны на земле. Это освободило бы развернутые установки от зависимости от уязвимых конвоев и линий снабжения.
В пресс-релизе ВВС показано изображение художником плоской, похожей на воздушный змей системы солнечных батарей, обращенных к Солнцу, находясь на орбите. Они могли бы превратить солнечную энергию в радиочастотную энергию, посылаемую на землю.
«SSPIDR-это набор летных экспериментов, предназначенных для разработки различных критических технологий, необходимых для создания действующей системы излучения солнечной энергии в космосе”, — говорится в информационном бюллетене AFRL. «Проектная группа SSPIDR изучила потребности оперативного прототипа и определила пять критических технологий, нуждающихся в дальнейшей разработке, чтобы сделать эту систему реальностью. Технологии, лежащие в основе этих усилий, включают в себя развертываемые структуры, производство энергии, тепловое излучение, радиочастотное излучение и метрологию.”
Компания Northrop получила более 100 миллионов долларов на разработку оборудования SSPIDR. Эта система может собирать до восьми раз больше энергии, чем технология на Земле, сообщает журнал Albuquerque Journal.
Уриост отметил, что лаборатория будет тестировать меньшие версии деталей SSPIDR “для снижения риска и лучшего понимания того, как эти структуры работают в гораздо большем масштабе на орбите.»Он отказался предоставить дополнительную информацию о проекте или сказать, над чем еще лаборатория планирует работать в 2021 году.
Новая пандемия коронавируса замедлила доступ команды интегрированных структурных систем в лабораторию, сказал Уриост. Сотрудники все еще загружают оборудование в здание, и он надеется, что к концу января или началу февраля он будет испытывать детали.
Команда уриоста в основном состоит из гражданских подрядчиков и нанимает по крайней мере еще одного человека. Поскольку проектирование космических аппаратов становится все более сложным, он сказал, что лаборатория опрашивает университеты и другие места для людей, которые понимают структурное проектирование, а также проверку и анализ тестов. Департамент военно-воздушных сил нуждается в большем количестве инженеров с этим специфическим опытом, чтобы идти в ногу с растущим спросом на инновационные космические аппараты.
Они также смотрят в будущее производства в космосе. Уриост полагает, что ранние сборки на орбите могут доказать, может ли соединение элементов солнечной батареи привести к функционирующей энергетической системе.
«Развертываемые структуры — это своего рода нишевая область исследований, и сейчас мы наблюдаем к ней большой интерес”, — сказал он.
Источник: https://www.airforcemag.com/new-kirtland-lab-to-explore-how-to-build-a-better-spacecraft/
